[發明專利]微藻培養方法

在審

• 申請號: 201710897315.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107586720A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 尹順吉;蔡禹希;趙露華;白雪梅;吳洪
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司11266
• 代理人: 郭一斐,葉萬東

技術領域

本發明涉及微藻技術領域，具體而言，涉及一種微藻培養方法。

背景技術

微藻是一類生長于水中的光合自養生物，可在光能驅動下吸收CO₂、將光能轉化為細胞內儲藏的化學物質，同時釋放氧氣。微藻的細胞代謝產生多糖、蛋白質、油脂、色素等產物，這些代謝產物在食品、醫藥、液體燃料等領域均具有良好的開發前景。

隨著全球經濟的快速發展，對能源的需求日益增大，使得主要能源來源，如石油、煤炭等傳統化石燃料，日益減少。并且，傳統化石燃料燃燒會釋放大量的CO₂，導致全球變暖以及海水酸化，造成了巨大的環境問題，因此，對環境親和的生物能源在近幾十年成為發展的焦點。常用的生物能源技術，如利用玉米、大豆、甘蔗制備生物乙醇和生物柴油，在近些年取得一定成果，但因占用耕地，使得規模化應用受到限制。而微藻生物燃料因不占用耕地、單位面積產率高、可固定工業廢氣等原因成為了各國爭相研究和發展的熱點。

目前，微藻生物柴油的產業化制備還不成熟，最大的挑戰在于微藻養殖、采收、提油的高成本問題。如何提高微藻生物質產量、油脂含量和產量，以及降低生產成本成為解決這一問題的關鍵。現有技術多采用營養元素缺陷形式誘導微藻細胞產油，然而在規模化養殖中，這種方式仍然很難穩定產出高含油藻粉，依然無法有效地提高微藻油脂的含量和產量。

發明內容

鑒于此，本發明提出了一種微藻培養方法，旨在解決現有技術無法有效提高微藻油脂含量的問題。

本發明提出了一種微藻培養方法，該方法包括如下步驟：配置步驟，配置微藻生長的培養液，培養液中含有碳酸氫根離子；養殖步驟，向培養液中接入藻種，調節培養液的pH值至預設pH值，并調節培養液中的碳酸氫根離子濃度達到第一預設濃度，進行藻細胞養殖，其中，第一預設濃度為10-30mmol/L；油脂生產步驟，當藻細胞產量下降時，調節培養液中的碳酸氫根離子濃度達到第二預設濃度，進行油脂生產，其中，第二預設濃度為0-20mmol/L；收獲步驟，當油脂產量下降時，收獲含油的藻細胞。

進一步地，上述微藻培養方法中，配置步驟中，向培養液中加入在水中分解生成碳酸氫根離子的無機鹽，以使培養液中含有碳酸氫根離子。

進一步地，上述微藻培養方法中，養殖步驟中，預設pH值為7～9。

進一步地，上述微藻培養方法中，通過向培養液中加入酸或者二氧化碳氣體以使培養液的pH值達到預設pH值。

進一步地，上述微藻培養方法中，養殖步驟中，當培養液中的碳酸氫根離子濃度小于第一預設濃度時，向培養液中補充在水中分解生成碳酸氫根離子的無機鹽或者二氧化碳氣體。

進一步地，上述微藻培養方法中，油脂生產步驟中，第二預設濃度為0-15mmol/L。

進一步地，上述微藻培養方法中，第一預設濃度大于等于第二預設濃度。

進一步地，上述微藻培養方法中，油脂生產步驟包括：當藻細胞產量下降時，將藻細胞接種至營養缺陷的培養液中，并調節營養缺陷的培養液中的碳酸氫根離子濃度至第二預設濃度，進行油脂生產。

進一步地，上述微藻培養方法中，營養缺陷的培養液為缺少氮、磷、硫中的一種或幾種的培養液。

本發明中，通過向含有碳酸氫根離子的培養液中接入藻種，并將培養液的pH值調節至預設pH值，以及將培養液中的碳酸氫根離子濃度調節至第一預設濃度以進行藻細胞養殖，保證了藻細胞生長所需的碳源底物，使得藻細胞快速增加，有效地提高了微藻生物質的產量，當藻細胞產量下降時，將培養液中的碳酸氫根離子濃度調節至第二預設濃度以進行油脂生產，從而使得藻細胞在充足的碳源底物作用下能夠積累更多的油脂，有效地提高了微藻油脂的含量及產量，解決了現有技術無法有效提高微藻油脂含量的問題；此外，該方法能夠更好地利用大氣中的二氧化碳，不僅節約了二氧化碳的通入成本，還能夠減少了溫室效應。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發明實施例提供的微藻培養方法的結構框圖；

圖2為本發明實施例提供的微藻培養方法的實施例一的實驗結果圖；

圖3為本發明實施例提供的微藻培養方法的實施例二的實驗結果圖；

圖4為本發明實施例提供的微藻培養方法的實施例三的實驗結果圖；